Сборник задач по химической кинетике. Колпакова Н.А - 152 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

152
ГЛАВА 7. ПРИБЛИЖЕННЫЕ МЕТОДЫ
ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ. ПРИНЦИП
СТАЦИОНАРНОСТИ БОДЕНШТЕЙНА
Для кинетического описания даже простейшей двухстадийной од-
носторонней мономолекулярной реакции требуется составлять и решать
систему дифференциальных уравнений. Если число стадий превышает
две и некоторые из них являются бимолекулярными или тримолекуляр-
ными, то математические соотношения усложняются, и решение нельзя
получить в аналитическом виде. Решение таких задач возможно только
методами численного интегрирования.
Вывод
кинетических уравнений возможен, если искать решение
приближенными методами квазистационарных и квазиравновесных
концентраций.
1.
Приближение квазистационарных концентраций применяют в том
случае, когда в ходе реакции образуются неустойчивые промежуточные
вещества. Если скорость распада этих веществ намного превышает
скорость их образования, то концентрация этих веществ в любой
момент времени мала. Раз мала концентрация, то мала и скорость ее
изменения.
2.
Квазиравновесное приближение применяют в том случае, когда одна
из реакций — обратимая, причем равновесие быстро устанавливается и
медленно нарушается.
Таким образом, если скорости образования и расходования всех
промежуточных веществ одинаковы в течение всего времени протека-
ния процесса в стационарном режиме, то
const
i
c
;
d
0
d
i
с
t
, (7.1)
где
c
i
— концентрация промежуточного соединения в момент времени t.
Метод квазистационарных или квазиравновесных концентраций,
разработанный Боденштейном и развитый Семеновым, позволяет ис-
ключить из рассмотрения промежуточные вещества и тем самым свести
систему дифференциальных уравнений к алгебраическим кинетическим
уравнениям.
Метод квазистационарных концентраций формулируется следую-
щим образом:

Страницы